Neue Biomarker für Nierenkrebs-Subtypen identifiziert

Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern des University of Michigan Health Rogel Cancer Center, USA, hat neue Biomarker in Nierenzellkarzinomen identifiziert. Das ermöglichte den Forschern einen noch nie dagewesenen Einblick in die Grundlagen der Krankheit.

Die integrative Analyse umfassender proteogenomischer Datensätze sowohl von nicht-klarzelligen als auch von klarzelligen Nierenkarzinomen baut auf früheren Arbeiten auf, die sich in erster Linie auf die Genomik konzentrierten. Die von Dr. Alexey Nesvizhskii von Rogel geleitete Studie war ein Projekt des Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium (CPTAC) des National Cancer Institute, einer US-Forschergruppe, die groß angelegte Proteom- und Genomanalysen durchführt, um die molekularen Grundlagen von Krebserkrankungen zu verstehen. Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift „Cell Reports Medicine“ veröffentlicht worden sind, legen den Grundstein für die Identifizierung von therapeutischen Zielen bei nichtklarzelligen Nierenzellkarzinomen (nccRCC).

„Der Behandlungsstandard für nccRCCs entwickelt sich weiter“, betont Saravana Mohan Dhanasekaran vom Michigan Medicine Center for Translational Pathology. „Seltene Krebsarten werden bei der Erstellung von Profilen oft vernachlässigt, sodass die therapeutischen und diagnostischen Fortschritte in diesem Bereich begrenzt sind. Bislang verfügte kein einziges Zentrum über genügend Proben in der Qualität, die für eine umfassende Multi-omics-Profilierung erforderlich ist, wie wir sie in dieser Studie durchgeführt haben“, erklärt der Forscher.

„Unsere Studie leistet einen wichtigen Beitrag zu diesen wachsenden Bemühungen der Gemeinschaft der seltenen Nierenkrebsarten, indem sie hochwertige, seltene Tumorproben charakterisiert und eine nützliche öffentliche Datenquelle bereitstellt“, kommentiert Dhanasekaran. „Um wirklich zu verstehen, was vor sich geht, reichen genomische Daten nicht aus. Wir müssen uns auch die Proteine ansehen“, erläutert dazu Nesvizhskii. „Unsere Studie ist ein Meilenstein, der die Proteinseite des nichtklarzelligen Subtyps eingehend untersucht und sie mit den genomischen Arbeiten verknüpft, die zuvor an Nierenzellkarzinomen durchgeführt wurden“, sagt er weiter.

Studie mit 48 nccRCC-Patienten

Das Team von Nesvizhskii leitete zuvor zwei CPTAC-Studien zur Proteogenomik bei klarzelligem Nierenzellkarzinom. Diese charakterisierten 213 Patienten (mit 305 Tumoren und 166 gutartigen Nierengeweben) und benannten sowohl Biomarker als auch therapeutische Biomarker für klarzelliges Nierenzellkarzinom. Die neue CPTAC-Studie konzentrierte sich auf nccRCC und schloss 48 nccRCC-Patienten (mit 48 Tumoren und 22 gutartigen Nierengeweben) ein. Zusammen haben diese Studien eine sehr große Proteogenom-Datenbank für Nierenzellkarzinome geschaffen, die als wertvolle öffentliche Ressource für künftige Untersuchungen dienen wird.

Die Forscher verglichen proteogenomische, metabolomische und posttranslationale Modifikationsmerkmale in ccRCC-Tumoren mit denen von nccRCC-Tumoren, einschließlich einiger seltener Tumorsubtypen. Anschließend führten sie integrative Analysen der Multi-omics-Daten durch, um ein umfassendes Verständnis der Mechanismen zu erlangen, die die Krankheit in diesen verschiedenen RCC-Subtypen antreiben.

Biomarker für die Differenzialdiagnose identifiziert

Die umfassenden Analysen ergaben molekulare Merkmale, die cc- und nccRCC-Tumoren gemeinsam haben, sowie Merkmale, die für verschiedene nccRCC-Subtypen einzigartig und Indikatoren für genetische Instabilität sind, die mit niedrigeren Überlebensraten einhergeht.

Bei RCCs mit hoher Genominstabilität werden IGF2BP3 und PYCR1 überexprimiert. Die Forscher können diese Biomarker nun in unabhängigen Kohorten validieren und schließlich Assays zum Nachweis von Genominstabilität entwickeln, um Patienten mit höherem Risiko zu identifizieren und den Ärzten die Möglichkeit zu geben, die Behandlung auf die Bedürfnisse des Patienten abzustimmen. In der Studie wurden auch Biomarker für die Differenzialdiagnose identifiziert, die zwischen bösartigen und gutartigen Tumoren unterscheiden können. Diese differenziellen Biomarker könnten zu bestehenden Panels hinzugefügt werden, um die diagnostische Genauigkeit zu verbessern. Darüber hinaus ermöglichte die Integration der RNA-Sequenzierung einzelner Zellen mit Massen-Transkriptomdaten die Vorhersage der Ursprungszelle für eine Reihe von Tumortypen und klärte proteogenomische Signaturen für verschiedene RCC-Subtypen.

Insgesamt verbessern die Ergebnisse die Fähigkeit der Forscher, viele Subtypen des Nierenzellkarzinoms, einschließlich einiger seltener Formen, genau zu diagnostizieren und Patienten mit höherem Risiko zu erkennen und ihre Behandlung entsprechend zu gestalten.